Arduino控制7段显示器新技巧：利用移位寄存器595s

资源摘要信息:"Shift7Segment:使用 '595s 之类的移位寄存器轻松控制 7 段显示器" 在使用Arduino这类微控制器进行项目开发时，7段显示器是一种非常常见且有用的输出设备，可以用来显示数字和某些字母。然而，7段显示器往往需要多个IO引脚来进行控制，这可能会限制了Arduino可用引脚的数量，尤其是在面对资源有限的Arduino板时。为了缓解这一问题，我们可以利用移位寄存器，如74HC595，来扩展IO引脚。Shift7Segment库就是为此目的而设计的。 首先，我们要了解什么是移位寄存器。移位寄存器是一种数字电路组件，它能将输入的数据按位移动，在时钟信号的控制下，这些位可以顺序地从一个输出移动到下一个输出。在74HC595这款移位寄存器中，我们主要有三个重要的引脚：数据引脚（DS），时钟引脚（SHCP），和锁存器引脚（STCP）。通过连接这些引脚到Arduino，我们可以使用少量的引脚控制多个输出。 接下来，我们来分析下如何使用Shift7Segment库来控制7段显示器。该库提供了一种简化的方式来控制7段显示器，通过使用74HC595移位寄存器来减少所需的Arduino引脚数量。从描述中可以看到，库默认的接线方式是将Arduino的数字引脚6、7、8分别连接到数据、时钟和锁存器引脚上。 库的构造函数允许用户指定不同的引脚连接，从而自定义接线。参数"commonPinType"指定了7段显示器是共阳极还是共阴极类型。共阴极的7段显示器是指所有的LED段的阴极都连在一起并接地，而共阳极的7段显示器则是所有的阳极连在一起并接高电平。 为了控制7段显示器，我们需要将每个段（A到G和DP）分别通过移位寄存器连接到Arduino。在库的使用过程中，你通过发送一个字节的数据到移位寄存器来控制7段显示器上显示的数字或者字符。通过改变这8个段的状态（开或关），我们可以显示不同的数字或字符。 具体来说，每个段由一个引脚控制，这些引脚通过移位寄存器的并行输出连接到7段显示器的对应段。在数据被移入移位寄存器后，通过一个上升沿信号（由时钟引脚控制）来将数据从移位寄存器的串行输入端移动到并行输出端。而锁存器引脚则用于更新整个寄存器的内容，确保7段显示器显示的是最新的数据。 通过使用Shift7Segment库，我们可以以程序的形式来控制7段显示器，而不需要手动设置每个引脚的高低电平。例如，如果我们想在显示器上显示数字"1"，我们只需发送一个特定的字节（代表"1"在7段显示器上的LED点亮模式）到移位寄存器即可。 此方法的优点包括减少了Arduino的IO引脚占用，增加了系统的可扩展性，并且可能降低电路的总体功耗。这对于那些需要控制多个7段显示器，或者引脚数量有限的Arduino板来说尤其有用。 最终，当你使用Shift7Segment库来控制7段显示器时，你可以更加轻松和高效地为你的项目添加数字显示功能。这不仅使得项目更加直观，也使得代码的可维护性大大提高。